您的当前位置:首页正文

电阻器(MOV)技术规范(征求意见稿)2010-5-30

2021-08-02 来源:星星旅游


ICS

中华人民共和国国家标准 GB/T ××××—×××× 低压电器用金属氧化物压敏电阻器(MOV)

技术规范

Technical specification for metal oxide varistors(MOV) used in low-voltage

apparatus

(征求意见稿)

(本稿完成时间:2010-5-30)

××××-××-××发布 ××××-××-××实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

GB/T ××××—××××

目 次

前 言.............................................................................. II 1 适用范围 ........................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语、符号与定义.................................................................... 2 4 分类 ............................................................................... 6 5 使用条件 ........................................................................... 6 6 技术要求 ........................................................................... 6 7 试验方法 ........................................................................... 9 8 检验规则 .......................................................................... 18

附 录 A(规范性附录)冲击波形

附 录 B(规范性附录)测量SMD型MOV时的安装方法 附 录 C(规范性附录)MOV伏安特性的数学确定法 附 录 D(资料性附录)MOV故障与失效模式 附 录 E(资料性附录)标准涉及有关符号汇总

I

GB/T ××××—××××

前 言

低压电器是工作在额定交流电压1200V、直流1500V及以下的电路中,用以电路的切换、控制、

检测、保护、变换和调节作用的电器,是组成成套电气设备的基础配套件,使用量大,应用面广。低压电器在电路中使用,不可避免地受到电路传导来的雷电过电压、操作过电压和静电放电,以及低压电器本身在接通/断开过程中所产生的过电压的作用。这些过电压可以使电触点起弧、器件绝缘加速老化和损坏,或干扰邻近电路,因此,必须采用过电压抑制器件将它们限制到安全值之内。目前,金属氧化物压敏电阻器(MOV)是低压电器中用于抑制过电压非常广泛而又经济的器件。

低压电器中使用的MOV,依据其所承受的过电压应力的不同,大体可以分为以下四类:(1)抑制通过电源线或信号线传导侵入的雷电过电压和/或操作过电压的MOV;(2)抑制低压电器本身在工作过程中产生的单次性过电压的MOV,例如抑制交流接触器、电磁继电器、固态继电器等的过电压的MOV。这里“单次性”是指相邻两次过电压的间隔时间比较长,可以不考虑它们的累积效应。(3)抑制低压电器本身在工作过程中产生的连续脉冲过电压的MOV,例如保护开关电源控制器的MOV,对于这类MOV,额定功率是主要技术指标。(4)静电防护用MOV。第一和第四种过电压的特点是“随机性”, 第二和第三种过电压的特点是“确定性”,至少这种过电压的部分参数是确定的,可以计算的。四类MOV实际承受的过电压应力的差别是很大的。本标准依据这些MOV在低压电器中的应用特点,提出了相应的应用要求和检验试验方法。

本标准参照了IEC 61051-1:2007《电子设备用压敏电阻器 第1部分:总规范》和ITU-T/K.77《电信设备保护用压敏电阻器(MOV)特性》。

本标准根据低压电器应用环境和具体使用情况,提出了满足低压电器使用要求的MOV的技术要求、试验方法及检验规程等内容。本标准的目的是为低压电器用MOV的采购方和制造方提供技术指导,协调双方的要求,以保证MOV在低压电器中能达到预定的保护功能。

本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。 本标准的其余附录为资料性附录。 本标准由中国电器工业协会提出。

本标准由全国低压电器标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位: 本标准参加起草单位: 本标准主要起草人: 本标准参加起草人:

II

GB/T ××××—××××

低压电器用金属氧化物压敏电阻器(MOV)技术规范

1 适用范围

本标准适用于电压交流不超过1000 V(有效值)和/或直流不超过1500 V的电器设备用金属氧化物

压敏电阻器(以下简称MOV),用于抑制雷电、操作或静电等原因产生的过电压,以保护电器设备和人员的安全。

低压电涌保护器用金属氧化物压敏电阻器适用于GB/T 18802.331-2007。 本标准的目的是规定低压电器用MOV的: ——定义; ——分类; ——使用条件; ——技术要求; ——试验要求; ——检验规程。

本标准未规定MOV的机械尺寸,未涉及MOV的安装及其对MOV特性的影响。本标准中的特性,仅指按照试验方法所规定的方式安装时的情形。 2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温(eqv IEC 60068-2-1:2007,IDT)

GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温(eqv IEC 60068-2-2:2007,IDT)

GB/T 2423.3-2006 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验(eqv IEC 60068-2-78:2001,IDT)

GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12h+12h循环)(eqv IEC 60068-2-78:2001,IDT)

GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Eb和导则:碰撞(eqv IEC 60068-2-29:1987)

GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fc: 振动(正弦)(eqv IEC 60068-2-6:1995,IDT)

GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Ka:盐雾(eqv IEC 60068-2-11:1981,IDT)

GB/T 2423.22-2002 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化(eqv IEC 60068-2-14:1984)

GB/T 2423.28-2005 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验T:锡焊(eqv IEC 60068-2-20:1979)

GB/T 2423.30-1999 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验XA和导则:在清洗剂中浸

1

GB/T ××××—××××

渍(eqv IEC 60068-2-45:1993)

GB/T 5169.10-2006 电工电子产品着火危险试验 第10部分:灼热丝/热丝基本试验方法 灼热丝装置和通用试验方法(eqv IEC 60695-2-10:2000,IDT)

GB/T 17627.1-1998 低压电气设备的高压试验技术 第1部分:定义和试验要求(eqv IEC 61180-1:1992)

IEC 60068-2-58:2005 环境试验 第2-58部分:试验Td:表面贴装元件(SMD)的可焊性,金属化的耐溶蚀性,和耐焊接热试验方法 3 术语、符合与定义

下列术语和定义适用于本标准。 3.1 基本术语 3.1.1

金属氧化物压敏电阻器(MOV) metal oxide varistors 一种以陶瓷工艺制成的化合物半导体元件,在一定温度和一定电压范围内,其电导随电压的增加而迅速增大。这一性质可用下面两个公式之一来表示:

UCI (3.1) 或IAU (3.2) 式中:U — 施加在MOV上的电压(峰值);

I — 流过MOV的电流(峰值); β — 电流非线性指数; α — 电压非线性指数;

A 和C — 材料常数,与MOV工艺、材料配方有关。 3.1.2

标称压敏电压 norminal varistor voltage Vn

制造厂宣称的在规定直流电流下的电压,它通常用作MOV的特性基准。

注1:标称压敏电压与实测压敏电压是有区别的。除非另有规定,实测压敏电压的范围为标称压敏电压的±10%。 注2:除非另有规定,直流电流为1mA±10%。

3.1.3

电流非线性指数 non-linearity current index

β 以对数坐标表示的电压-电流特性(V-I特性)曲线上,某一指定区段的斜率,其值总是小于1的。由公式(3.1),β可按下面的公式来确定:

IdU„„„„„„„„„„„„„„„„„ (3.3) UdI为了计算方便,可用下面的公式:

lg(U1/U2)„„„„„„„„„„„„„„„„„ (3.4)

lg(I1/I2)3.1.4

电压非线性指数 non-linearity voltage index α 电流非线性指数的倒数值,其值总是大于1的。由公式(3.2),α可用下面的公式来确定:

UdI„„„„„„„„„„„„„„„„„(3.5) IdU2

GB/T ××××—××××

为了计算方便,也可用下面的公式:

3.1.5

漏电流 leakage current

lg(I1/I2)„„„„„„„„„„„„„„„„„(3.6)

lg(U1/U2)Il 在规定的环境温度下,施加最大连续运行电压时,通过MOV的电流。

施加最大连续运行交流电压时所测的电流有效值称交流漏电流Il.AC,施加最大连续运行直流电压时所测的电流值称直流漏电流Il.DC。 3.1.6

电阻性漏电流 resistive leakage current

Ilr 交流漏电流中的阻性分量。

注:除非另有规定,电阻性漏电流是指峰值。

3.1.7

视在功率 apparent power

Ps 在规定的环境温度和最大连续运行交流电压下,流过MOV的电流有效值与电压有效值的乘积。 3.1.8

功耗 dissipation

Pr

在规定的环境温度和试验电压下,MOV生产的有功功率损耗。 3.1.9

热稳定 thermal stability

在规定的环境温度和试验电压下,MOV的温度或有功功率不会持续增加的状态,则认为是热稳定的。 3.1.10

热击穿 thermal puncture

由于热效应,穿过MOV本体的破坏性放电。 3.1.11

冲击电流/电压 impulse current/voltage 没有明显振荡的单向电流/电压波。 3.1.12

低压型MOV low-voltage MOV 标称压敏电压小于82V的MOV。 3.1.13

高压型MOV hige-voltage MOV

标称压敏电压大于或等于82V的MOV。 3.1.14

雷电电涌型MOV lightning surge MOV

主要用于抑制因雷电引起的过电压的MOV。

注:采用8/20冲击电流波考核。

3.1.15

功率型型MOV

主要用于抑制连续的、周期性开关切换引起的过电压的MOV。

3

GB/T ××××—××××

注:采用电快速瞬变脉冲群考核。

3.1.16

操作电涌型MOV switching surge

主要用于吸收因操作电器和/或电路时泄放出来的能量的MOV,这种操作基本上是“单次”性的。

注:“单次”性是指相邻两次之间的间隔时间足够长,可以不考虑热累积效应。采用2ms方波电流考核。

3.1.17

静电型MOV electrostatic discharge MOV

主要用于抑制因静电放电引起的过电压的MOV。

注:采用静电放电考核。

3.2 保护性能 3.2.1

限制电压测量值 measured clamping voltage Ucla

施加规定波形和幅值的冲击电流时,在MOV两端测得的最大电压峰值。除非另有规定,冲击电流波形为8/20。

注:当电压波形有双峰现象时,除非另有规定,以最靠近电流峰值的电压峰值作为限制电压测量值。 3.2.2

电压保护水平 voltage protection level

Up

按规定赋予MOV的限制电压测量值的最大允许值。 3.2.3

伏安特性 volt-ampere characteristic

在规定的电流波形下,流过MOV的电流峰值与对应的电压峰值之间的关系。除非另有规定,冲击伏安特性采用冲击电流波形为8/20。

注:伏安特性可采用伏安曲线或电压与电流之间的数学公式表示。

3.2.4

限压比 clamping voltage ratio

Rcla 限制电压测量值与实测压敏电压之比,如限压比与极性有关时,取高值。 3.3 系统电压耐受性能

3.3.1最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage

UC

在规定的环境温度下,允许连续施加在MOV上的最大电压值。 3.3.1.1

最大持续运行交流电压 maximum continuous operating a.c. voltage UC.AC

在规定的环境温度下,允许连续施加在MOV上的最大工频正弦电压有效值。

注:最大持续运行交流电压UC.AC的峰值大体上等于标称压敏电压Vn的下限值,当标称压敏电压Vn的公差为±10%时,

UC.AC与Vn的关系有:UC.AC ≈ 0.64Vn。

3.3.1.2

最大持续运行直流电压 maximum continuous operating d.c. voltage UC.DC

在规定的环境温度下,允许连续施加在MOV上的最大直流电压。

注:应用于直流系统中,MOV最大持续运行直流电压UC.DC下的功耗大体上与最大持续运行交流电压UC.AC下的功耗相

4

GB/T ××××—××××

等,当标称压敏电压Vn的公差为±10%时,UC.DC、Vn和UC.AC的关系有:UC.DC ≈ 0.83Vn ≈ 1.3UC.AC。

3.3.2

额定加压比(荷电率)rated applied voltage ratio

Rap

施加在MOV上的直流电压值或交流电压峰值与标称压敏电压Vn的比值。 3.3.3

最大热稳定电压 maximum thermal stability voltage

Ust 在规定的环境温度下,在30min内,MOV能保持热稳定的最大工频电压有效值或直流电压值。

注:一般来说,Ust ≈ 0.78Vn,相当于额定加压比为1.1。

3.3.4

暂时过电压(TOV)耐受时间特性 temporary overvoltage withstand time characteristic MOV不发生损坏或热击穿所施加的电压及持续时间的特性。 3.3.5

(热保护型MOV)最大热脱扣电流 (thermal protection MOV) maximum disconnecting current

Idis 热保护型MOV在电阻本体击穿以前能可靠与电源分离开的最大交流有效值或直流电流值。 3.3.6

(过流保护型MOV)最小动作电流(overcurrent protection MOV) minimum opening current

Iop 过电流保护型MOV击穿后,在规定的时间内能可靠与电源分离开的最小交流有效值或直流电流值。 3.3.7

电压老化系数 voltage degradation coefficient

Kct 在规定的电压、环境温度和试验时间的条件下进行加速老化试验,MOV试后功耗与试前功耗的比值。 注:除非另有规定,试验电压为最大持续运行电压,环境温度为规定的最高工作温度,试验时间为1000h。 3.4 冲击电流耐受性能 3.4.1

最大放电电流 maximum discharge currrent

Imax

雷电电涌型MOV在冲击耐受能力试验中能够承受2次规定波形的最大冲击电流。除非另有规定, 冲击电流波形为8/20。 3.4.2

标称放电电流 norminal discharge current

In

波形为8/20的冲击电流,用于MOV的限制电压测量。 3.5

最高工作温度耐久性 endurance maximum at operating voltage

MOV在规定的最高工作温度和最大持续运行电压Uc下,连续工作1000h的能力,除非另有规定,最高工作温度为+85℃。 3.6

电路符号 circuit symbol MOV的符号为:

5

GB/T ××××—××××

4 分类

4.1 按标称压敏电压分

——低压型MOV; ——高压型MOV。

注:低压型MOV、高压型MOV通常采用不同的瓷料配方和工艺,因此,它们的限压比和最大放电电流等主要性能指标有明显的差别。

4.2 按功能分

——雷电电涌型MOV; ——功率型MOV;

——操作电涌型MOV; ——静电型MOV。 4.3 按连接方式分

——引线式MOV;

——螺栓或螺钉固定式MOV; ——表面贴装(SMD)式MOV。 4.4 按表面绝缘分

——绝缘型MOV; ——非绝缘型MOV。 4.5 按附加保护功能分

——过流保护型MOV; ——热保护型MOV。 5 使用条件

5.1 正常使用条件

——工作温度范围:-40℃~+85℃; ——相对湿度:室温下应小于95%; ——大气压:86kPa ~ 106kPa。 5.2 异常使用条件

MOV的使用条件不同于正常使用条件时,应经供需双方协商确定,并在设计、制造和应用时给予特别的考虑。考虑的因素主要有:

——环境温度超出正常使用条件; ——大气压在86kPa以下; ——非正常振动或碰撞; ——重量或空间受限制; ——盐雾暴露。 6 技术要求

6.1 一般要求 6.1.1 外观和尺寸

MOV的外观和尺寸应符合图纸和标样要求,标志正确、清晰。通过直观检查和7.2.1的试验来检验其是否符合要求。

6

GB/T ××××—××××

6.1.2 标志

制造厂至少应提供下列信息:

a) 最大持续运行交流电压和/或最大持续运行直流电压; b) 标称压敏电压; c) 规格型号; d) 制造日期;

e) 制造厂名称或商标。

在MOV显著位置上应清晰标明上述a)或b)和c)、e)。MOV的包装上应清晰标出上述全部内容。

注:若由于空间有限,标志不能标在产品上,则相关的信息应在最小包装单元及制造商的技术文件中出现。

标志应不易磨灭且易识别。通过直观检查和7.2.2的试验来检验其是否符合要求。 6.2 电气要求

6.2.1 标称压敏电压

MOV的实测压敏电压不应超过制造厂宣称的标称压敏电压公差范围。通过7.3.1的试验来检验其是否符合要求。

6.2.2 直流漏电流

MOV的直流漏电流不应大于制造厂规定的值,若制造厂没有规定,应不大于20μA。通过7.3.2的试验来检验其是否符合要求。 6.2.3 交流漏电流

用于交流系统中的MOV宜采用交流漏电流,真有效值不应大于制造厂规定的值。通过7.3.3的试验来检验其是否符合要求。 6.2.4 电容量

在规定的试验条件下,MOV的电容量不应大于制造厂规定的值。除非另有规定,在环境温度25℃下,采用频率1kHz、有效值1V的信号,但SMD型的测试信号为0.5V。通过7.3.4的试验来检验其是否符合要求。

注:MOV的电容量与频率有关,应考虑这一因素。

6.2.5 视在功率

在规定的温度下,MOV的视在功率不应大于制造厂规定的值。通过7.3.5的试验来检验其是否符合要求。

6.2.6 电压保护水平

MOV的限制电压测量值不应大于制造厂规定的电压保护水平。通过7.3.6的试验来检验其是否符合要求。

6.2.7 冲击耐受能力

雷电电涌型MOV应能承受20次标称放电电流和2次最大放电电流而其特性没有不可接受的变化。通过7.3.7.1的试验来检验其是否符合要求。

功率型MOV应能承受10000次规定的试验等级的脉冲群而其特性没有不可接受的变化。通过7.3.7.2的试验来检验其是否符合要求。

操作电涌型MOV应能承受20次2ms方波电流而其特性没有不可接受的变化。通过7.3.7.3的试验来检验其是否符合要求。

静电型MOV应能承受20次规定的试验等级的静电放电而其特性没有不可接受的变化。通过7.3.7.4的试验来检验其是否符合要求。 6.2.8 温度-电压应力稳定性

在温度115℃、加压比1.0的应力条件下,MOV不应出现有功功率持续增大的现象,除非另有规定,试验持续时间为6h。通过7.3.8的试验来检验其是否符合要求。 6.2.9 最大热稳定电压

施加规定的最大热稳定电压,在规定的时间内,MOV应能保持热稳定。通过7.3.9的试验来检验其是否符合要求。

6.2.10 暂时过电压(TOV)耐受时间特性

7

GB/T ××××—××××

除非另有规定,制造厂应提供允许施加在MOV上的暂时过电压持续时间为200ms及5s及相

应的暂时过电压值,而不发生损坏或热击穿的数据。通过7.3.10的试验来检验其是否符合要求。 6.2.11 (热保护型MOV)最大热脱扣电流

热保护型MOV的最大脱扣电流不应小于制造厂规定的值。通过7.3.11的试验来检验其是否符合要求。

6.2.12(过流保护型MOV)最小动作电流

过流保护型MOV击穿后通过规定的最小动作电流,在规定的时间内应安全可靠从电路中分离开,除非另有规定,时间为0.1s。通过7.3.12的试验来检验其是否符合要求。 6.2.13 上限工作温度耐久性

在上限温度、额定加压比为1.0的条件下,经受1000h试验后,MOV的电压老化系数KCT 不应大于1.2,且还应满足6.2.7的冲击耐受能力试验。通过7.2.13的试验来检验其是否符合要求。 6.2.14 伏安(V—I)特性

制造厂应提供MOV的伏安曲线。在0.01In 、0.1In、0.5In和In冲击电流下,MOV的限制电压不应大于脉冲伏安曲线对应的电压值。通过7.3.14的试验来检验其是否符合要求。

注:MOV的伏安曲线可采用附录C公式确定。 6.3 引出端要求 6.3.1 引出端强度

引线式MOV的金属引出端,螺栓或螺钉固定式MOV的引线端应有足够的机构强度,试验后,实测压敏电压变化率不应超过±5%,外观不应有可见的损坏。通过7.4.1的试验来检验其是否符合要求。 6.3.2 引出端可焊性

引线式MOV的金属引出端、SMD型MOV的焊接面应具有良好的焊料流动性和润湿性。通过7.4.2的试验来检验其是否符合要求。

注:热保护型MOV不适用。

6.3.3 耐焊接热的能力

引线式MOV、SMD型MOV应具有良好耐焊接热的能力,试验后,MOV的实测压敏电压变化率不应超过±5%,外观不应有可见的损伤。通过7.4.3的试验来检验其是否符合要求。

注:热保护型MOV不适用。

6.4 环境要求 6.4.1 耐振动性能

环境试验后,MOV的实测压敏电压变化不应超过±5%,外观不应有可见的损坏。通过7.5.1的试验来检验其是否符合要求。 6.4.2 耐碰撞性能

环境试验后,MOV的实测压敏电压变化不应超过±5%,外观不应有可见的损坏。通过7.5.2的试验来检验其是否符合要求。 6.4.3 耐温度变化性能

环境试验后,MOV的压敏电压变化不应超过±5%,外观不应有可见的损坏。通过7.5.3的试验来检验其是否符合要求。 6.4.4 耐气候顺序性能

环境试验后,MOV的实测压敏电压变化不应超过±10%,外观不应有可见的损坏;绝缘型MOV绝缘电阻不应小于100MΩ,耐电压试验不应击穿和闪络现象。通过7.5.4的试验来检验其是否符合要求。 6.4.5 耐恒定湿热性能

环境试验后,MOV的实测压敏电压变化不应超过±10%,外观不应有可见的损坏;绝缘型MOV绝缘电阻不应小于100MΩ。通过7.5.5的试验来检验其是否符合要求。 6.4.6 元件抗溶剂性能

8

GB/T ××××—××××

环境试验后,MOV的实测压敏电压变化不应超过±5%,外观不应有可见的损伤。通过7.5.6的试验

来检验其是否符合要求。 6.5 绝缘型MOV的附加要求 6.5.1 耐电压性能

在施加规定的工频电压1 min试验过程中,MOV不应有击穿和闪络等现象。通过7.6.1的试验来检验其是否符合要求。 6.5.2 绝缘电阻

MOV的绝缘电阻不应小于规定的值。通过7.6.2的试验来检验其是否符合要求。 6.5.3 着火危险性

绝缘型MOV的绝缘材料在受到非正常热和火的情况下应不容易点燃和蔓延火焰。通过7.6.3的试验来检验其是否符合要求。 7 试验方法

7.1 一般要求

本标准所采用的冲击电流和电压波形应符合附A的规定。 如果没有其它规定,高压试验要求参考GB/T 17627.1。

除非另有规定,本标准给出的交流值是有效值,直流值为平均值,交流电源的总谐波畸变小于5%,直流电源的纹波小于5%。

除非另有规定,测量系统的准确度不应低于3%。

除非另有规定,每项试验(或试验程序)应在新的和清浩的试品上进行。 除非另有规定,试验和测试应在下述标准大气条件下进行: ——温度:15℃~35℃; ——相对湿度:45%~75%; ——大气压:86kPa~106kPa。

MOV正反方向上有些电气性能常不一致(极化现象),测量前,应对试品进行方向标识,并分别测量两个方向的电气性能。

试验前,试品应在试验温度下放置足够长的时间,以便使整个试品达到这个温度。如果无法在规定的温度条件下进行测试,必要时应将测试结果修正到规定的温度条件下的数据,并在试验报告中说明。

试验和测量时,带引线的片式MOV应按正常使用状态安装,SMD型MOV应按附录B的方法焊接在PCB基板上。

注:可用下列方法来验证是否符合本标准:

——由造制厂验证,作为供应商声明; ——由第三方认证机构验证。

7.2 一般检验

7.2.1 外观和尺寸

用分度值0.02 mm的游标卡尺测量,应符合6.1.1的要求。 7.2.2 标志的耐久性试验

试验时,用手拿一块浸湿水的棉花来回擦拭10次,接着再用一块浸湿脂族已烷溶剂(芳香剂的容积

3

含量最多为0.1%,贝壳松脂丁醇值为29,初沸点近似为65℃,比重为0.68 g/m)的棉花来回擦拭10次。

2

在约1cm的面积上以5N±0.5N的力在标志区域上擦拭,擦拭的速度为每秒2次。

对于用压印、模压和雕刻方法制造标志不进行本试验。 试验后,标志应容易识别。 7.3 电气试验 7.3.1 压敏电压

除非另有规定,对MOV施加1 mA±10%直流恒定电流,电源电压的纹波系数不大于1%,测量试品两

9

GB/T ××××—××××

端的电压。

试验时,电流应从低值上升到规定值,待施加的测试电流稳定在规定值10ms~100ms后读取电压值。 应测量试品两个方向的电压值,取较小电压值。两次连续测量的结果常有不大的差别,第1次的电压值一般略小于第2次的电压值,除非另有规定,取第1次测量值为试品的实测压敏电压。

测试设备的准确度不应低于±0.5%。 7.3.2 直流漏电流

试验前,试品应在25℃±5K或制造厂规定的其他环境温度中放置不小于2h。

对试品施加UC.DC±0.5%的直流电压,电源电压的纹波系数不应大于1%,在电压施加100ms~400ms后读取电流值,不应大于规定值,读数时电流不应有稳定增大的现象。

应测量两个方向的漏电流,取最大值。 测试设备的准确度不应低于±0.5%。 7.3.3 交流漏电流

试验前试品应在25℃±5K或制造厂规定的其他环境温度中放置不小于2h。 对试品施加有效值UC.AC±0.5%的工频电压,电源电压总谐波畸变小于1%。在电压施加100ms~400ms后读取电流真有效值,不应大于规定值,读数时电流不应有稳定增大的现象。

应测量两个方向的漏电流,取最大值。 测试设备的准确度不应低于±0.5%。 7.3.4 电容量

试验前48h内试品不应进行任何其他电气试验。

试验测试信号频率为1kHz,除非另有规定,测量信号电平不大于1V(有效值)。

注:若试验前48h内,试品已进行其他的电气试验,可在85℃的环境中放置4h,再在室温中恢复2h后进行电容量

测试。

7.3.5 视在功率

在施加最大持续运行电压UC.AC±0.5%时,测试流过试品的电流和试品两端的电压的真有效值,电流与电压的乘积为视在功率,不应大于规定值。

试验电源电压的总谐波畸变小于1%。 7.3.6 电压保护水平

试验测试电流为8/20冲击电流,视在波前时间应在7μs–9μs之间,而半峰值时间(无严格要求)可有任意偏差,电流峰值为规定值的±5%。

测量每只试品两个方向的压敏电压,分别记为Vn+和Vn-。 以标称放电电流或其他规定的电流峰值,测量每只试品两个方向的电压峰值,分别记Ucla+ 和Ucla- ,电压峰值的测量误差不应大于±3%。

计算每只试品的限压比Rcla+ = Ucla+ /Vn+和Rcla- = Ucla- /Vn- ,取两者中较大值作为该试品的限压比Rcla。 按式7.1确定试品的限制电压。

UclaVn(max)Rcla„„„„„„„„„„„„„„(7.1) 式中:Vn(max)为MOV的标称压敏电压公差上限值。

计算所得的限制电压应小于MOV的电压保护水平。 7.3.7 冲击耐受能力试验 7.3.7.1 8/20冲击耐受能力

首先,按7.3.6测量每只试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限制电压,并记录两个方向的压敏电压,试验在新的试品上进行,经制造厂同意,试验也可在7.3.6试验后的试品上进行,7.3.6试验数据作为本试验的初始值。

每只试品应经受20次规定的标称放电电流。施加的20次冲击分为4组,每组5次,两次冲击之间的间隔时间为50s~60s,两组之间的间隔时间为25min~30min。4组冲击电流的极性,两组为正极性,另两

10

GB/T ××××—××××

组为负极性。

20次冲击试验合格后,接着进行最大放电电流试验。每只试品冲击两次,正负极性各一次,间隔时间25min~30min。试后,试品不应有闪络和击穿现象,热保护型MOV、过流保护型MOV保护部件不应动作。

待试品恢复到室温后,重复试品压敏电压和Ucla+ 和Ucla-限制电压测量,相对于初始测量值的变化不应大于10%。去掉试品的包封层,检查电极表面不应有熔蚀现象,但允许发黑。

注:环氧树脂封装的MOV,可用丙酮侵泡法将包封层去掉。 7.3.7.2 脉冲群耐受能力

首先,按7.3.6测量每只试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限制压电压,并记录两个方向的压敏电压,试验在新的试品上进行,经制造厂同意,试验也可在7.3.6试验后的试品上进行,7.3.6试验数据作为本试验的初始值。

每只试品应经受10000次脉冲群冲击,脉冲群开路电压按附录A相关试验等级选取。 试验过程中,脉冲群的极性最少每50次变换一次。 试后,试品不应有闪络和击穿现象。

待试品恢复到室温后,重复试品压敏电压和Ucla+ 和Ucla-限制电压测量,相对于初始测量值的变化不应大于10%。去掉试品的包封层,检查电极表面不应有熔蚀现象,但允许发黑。

注:环氧树脂封装的MOV,可用丙酮侵泡法将包封层去掉。 7.3.7.3 2ms冲击耐受能力

首先,按7.3.6测量每只试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限制压电压,并记录两个方向的压敏电压,试验在新的试品上进行,经制造厂同意,试验也可在7.3.6试验后的试品上进行,7.3.6试验数据作为本试验的初始值。

每只试品应经受20次规定幅值的2ms方波冲击电流。施加的20次冲击分为4组,每组5次,两次冲击之间的间隔时间为50s~60s,两组之间的间隔时间为25min~30min。

试后,试品不应有闪络和击穿现象。

待试品恢复到室温后,重复试品压敏电压和Ucla+ 和Ucla-限制电压测量,相对于初始测量值的变化不应大于10%。去掉试品的包封层,检查电极表面不应有熔蚀现象,但允许发黑。

注:环氧树脂封装的MOV,可用丙酮侵泡法将包封层去掉。 7.3.7.4 静电放电耐受能力

首先,按7.3.6测量每只试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限制压电压,并记录两个方向的压敏电压,试验在新的试品上进行,经制造厂同意,试验也可在7.3.6试验后的试品上进行,7.3.6试验数据作为本试验的初始值。

每只试品应经受20次静电接触放电试验,静电放电脉冲的开路电压按附录A相关试验等级选取。正负极性放电各10次,同一极性两次冲击之间的间隔时间为50s~60s。 试后,试品不应有闪络和击穿现象。

待试品恢复到室温后,重复试品的压敏电压和Ucla+ 和Ucla-限制电压测量,相对于初始测量值的变化不应大于10%。去掉试品的包封层,检查电极表面不应有熔蚀现象,但允许发黑。

注:环氧树脂封装的MOV,可用丙酮侵泡法将包封层去掉。 7.3.8 温度-电压应力稳定性

试验所施加的电源电压按式7.2确定:

*UcUc *Vnm„„„„„„„„„„„„„„„„„(7.2)

Vnmin式中:Uc为试品所需施加的电源电压(V);

Uc为MOV的最大持续运行电压(V); Vnm为试品实测压敏电压(V);

Vn(min)为MOV标称压敏电压公差下限值(V)。

11

GB/T ××××—××××

试验在恒温试验箱中进行,试品表面温度应控制在115℃±2K,在容许的温度范围内,所有的电参

数测量应该在相同温度±1K下进行。

对试品连续施加试验电压,每只试品试验电源电压控制在Uc±0.5%,电源的额定电流不小于5A。 施加试验电压后,每隔1h测量试品的有功功耗,不应有持续增大的现象。

注:试验时,MOV有功功耗一般地有一个先下降再上升然后稳定的过程,这个过程的最小功耗时间大多超过6h。若试验结果证明,某种MOV的这个时间点小于6h,允许减少该项试验的时间。

*7.3.9 最大热稳定电压

试验电源电压按式7.3确定:

*UstUst *Vnm„„„„„„„„„„„„„„(7.3)

Vnmin式中:Ust为试品所需施加的电源电压(V);

Ust为MOV的最大热稳定电压(V); Vnm为试品实测压敏电压(V);

Vn(min)为MOV标称压敏电压公差下限值(V)。

*每只试品试验电源电压控制在Ust +10%之内,电源的额定电流不小于5A。

环境温度25℃下,在施加试验电压30min内,每隔5min测量试品的有功功率,有功功率应能达到稳定状态。

注:有功功率连续3次不持续增大,则认为能达到热稳定。

7.3.10 暂时过电压(TOV)耐受时间特性

试品分为二组,一组进行0.2s暂时过电压特性试验,另一组进行5s暂时过电压特性试验。每只试品试验所施加的电源电压按式7.4确定:

Vnm* (7.4) UtovUtovVnmin式中:Utov为试品所需施加的电源电压(V);

Utov为MOV的暂时过电压值(V); Vnm为试品实测压敏电压(V);

Vn(min)为MOV标称压敏电压公差下限值(V)。

*试验电源电压控制在Utov ±0.5%之内,电源的额定输出电流不小于20A。

为确保试验安全,试品应放置在用不易燃烧材料制成的试验箱中。试验时,每组试验通电时间分别控制在200ms +200和5s+0.50之内。

试后,检查试品不应发生损坏或热击穿现象,热保护型MOV、过流保护型MOV保护装置动作是可接受的。

7.3.11 (热保护型MOV)最大热脱扣电流

试验电路如图1所示。为确保试验安全,试品应放置在用不易燃烧材料制成的试验箱中。

首先,调节试验电源的开路电压,交流有效值等于试品实测压敏电压,直流平均值等于1.4倍的试品实测压敏电压。

然后调节试验电路的短路电流,用金属导线短接试品两端,通过调节限流电阻R,使得电流等于最大热脱扣电流Idis+30%。拆除短接金属导线,接上试品,合上电源开关K至试品热保护动作。

试后,试品热保护应动作,试品本体不应发生热击穿。

*12

GB/T ××××—××××

RAVKMOVT

图中:T——调压变压器;V——电压表;R——可调限流电阻;A——电流表;K——开关。

图1 最大热脱扣电流试验电路

7.3.12 (过流保护型MOV)最小动作电流

采用7.3.11试验装置和试验电路。 试验电源的开路电压,交流有效值等于试品实测压敏电压,直流平均值等于1.4倍的试品实测压敏电压。试验电路的短路电流等于最小动作电流Iop±1%。若可调限流电阻R为零时试验电路的短路电流仍小于要求值,允许提高开路电压。

拆除短接金属导线,接上试品,在试品下面铺垫2层薄纸,上面盖2层薄纸,然后合上电源开关K。

注:薄纸应薄、软和有一定强度的纸,一般用于包裹易碎的物品,其重量在12 g/m 和25 g/m之间。

2

2

试验合格判据为:

——试品应在规定的时间内动作; ——试后,薄纸不应点燃。 7.3.13 上限工作温度耐久性

试验在新的试品上进行,试验所施加的电源电压按式7.2确定。 试验前,按7.3.6测量每只试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限压电压。

试验在恒温试验箱中进行,试品表面温度应控制在85℃±2K,在容许的温度范围内,所有的电气性能测量时应该在相同温度±1K下进行。

对试品施加1000h试验电压,试验电源电压控制在Uc*±0.5%,电源容量应足够大,应使得漏电流增大引起的试品两端电压的跌落不大于1%。

注:试验期间容许试品上偶然断电,但总的累计断电时间不得超过24 h,断电的时间不应计入试验中,最后一次测量前的连续加电时间不应少于100h。

施加电压后1 h~2 h之内测量试品的功耗Pr1。在测量Pr1后,每隔100h测量一次试品的功耗。最后,在不间断地施加Uc*计1000h+100h0试验后,在相同条件下测量功耗Pr2。试验期间,所测得功耗中的最小值称Pr3。Pr1、Pr2、Pr3应满足:

——交流电压试验:Pr2 ≤ 1.2 Pr3(对交流电压试验)。 ——直流电压试验或Vn≤68V的低压型MOV:Pr2 ≤ 2 Pr3。 在1000h试验后,试品在室温中放置1h~2h后按7.3.7进行冲击耐受能力试验,试后,试品不应有闪络和击穿现象。

最后,测量试品两个方向的Ucla+ 和Ucla-限压电压,相对于初始测量值的偏差不大于10%去掉试品的包封层,检查电极表面不应有熔蚀现象,但允许发黑。 7.3.14 伏安特性

按7.3.6分别测试同一试品不同极性的限压电压Ucla+和Ucla- ,施加的冲击电流为0.01In 、0.1In、0.5In和In,测量值不应大于规定的伏安曲线上对应的电压值。 7.4 引出端试验

7.4.1 引出端强度试验

13

GB/T ××××—××××

试验前,测量试品的压敏电压。

根据适用性,按GB/T 2423.29-1999规定进行以下试验: a)拉力试验

按GB/T 2423.29-1999试验Ua1进行1min拉力试验,施加的拉力如下:

——圆截面线状引出端:直径小于或等于0.8mm为10N,大于0.8mm 为20N; ——其它引出端:40N。 b) 弯曲试验

线状或带状引出端,按GB/T 2423.29-1999试验Ub在每个方向上各进行2次弯曲试验。

注:若MOV的引出端是刚性或柔性的,本试验不适用。

c) 转矩试验

螺栓或螺钉引线端,按GB/T 2423.29-1999试验Ud严酷等级1进行转矩试验。 d) 推力试验

SMD型MOV按图2的位置焊在基板上,基板尺寸按表1,在试品上平稳施加表1规定的推力,保持5s±1s。

试验后,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有损伤; ——电极不应脱落;

——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。

图2 SMD 型MOV的试验方法 表1 SMD型MOV的推力和基板尺寸 尺寸规格 推力 P(N) 基板尺寸b(mm) 基板尺寸b1(mm) 1005 (0402) 5 0.5 0.5 1608 (0603) 5 1.0 1.0 2012 (0805) 10 1.2 1.0 3210 (1206) 10 2.2 1.0 3225 (1210) 10 2.2 1.0 4532 (1812) 15 3.2 1.0 5750 (2220) 15 4.0 1.5 7.4.2 引出端可焊性试验

a) 非SMD型MOV

按GB/T2423.28-2005试验Ta方法1(焊槽法)进行引出端可焊性试验。 试验前不进行引出端加速老化。

试验时,线状引出端的引线式MOV的本体应与焊料保持2mm的浸渍深度;带状引出端的引线式MOV的本体应与焊料保持3.5mm的浸渍深度。

试验时,浸渍时间为2s±0.5s。

试验时,使用1.5mm±0.5mm厚的隔热屏。

试验后,在合适的光线下用肉眼观察或借助于4-10倍的放大镜进行引出端的外观检查。浸渍过的表面上应覆盖上一层光滑明亮的焊层,只允许有少量分散的诸如针孔不润湿或弱润湿区域之类的缺陷,

14

GB/T ××××—××××

且这些缺陷不应集中在一块。

b) SMD型MOV

SMD型MOV应受IEC 60068-5-58:2005 试验Td,安装方法按附件B进行,应符合下述条件。 ——浸渍条件:波峰焊:235℃±5℃,2S±0.2S;

回流焊:215℃±3℃,3S±0.3S;

——浸渍深度:端子应被持续地浸渍,要求其全部的金属表面都被锡液覆盖; ——助焊剂类型:非活性的。

试验后,在合适的光线下用肉眼观察或借助于4-10倍的放大镜进行引出端的外观检查。浸渍过的表面上应覆盖上一层光滑明亮的焊层,只允许有少量分散的诸如针孔不润湿或弱润湿区域之类的缺陷,且这些缺陷不应集中在一块。 7.4.3 耐焊接热的能力试验

a) 非SMD型MOV

试验前,测量MOV的压敏电压。

按GB/T2423.28-2005试验Tb方法1A(焊槽法)进行耐焊接热的能力试验。

试验时,线状引出端的引线式MOV的本体应与焊料保持2mm的浸渍深度;带状引出端的引线式MOV的本体应与焊料保持3.5mm的浸渍深度。

试验时,浸渍时间为5s±1s。

试验时,使用1.5mm±0.5mm厚的隔热屏。

试验后,试品应在室温下恢复不少于2h,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有开裂等现象,且标志清晰; ——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。 b) SMD型MOV

试验前,测量MOV的压敏电压。

SMD型MOV应受IEC 60068-5-58:2005 试验Td,安装方法按附件B进行,应符合下述条件。 ——浸渍条件:260℃±5℃,10S±1S; ——浸渍深度:10mm;

——助焊剂类型:活性的。

试验后,试品应在室温下恢复不少于2h,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应开裂,标志应清晰可,且如有色码,不应改变颜色; ——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。 7.5 环境试验 7.5.1 振动试验

试验前,测量MOV的压敏电压。

在下列条件下,按GB/T 2423.10-2008规定进行振动试验: ——振动频率:10Hz~55Hz;

2

——振动幅值:0.75mm或振动加速度:100 m/s,两者取振动强度较小值; ——耐久试验的持续时间:6h(x、y、z三个方向各2h)。

环境试验后,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有开裂、接焊处不应有松动等现象; ——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。 7.5.2 碰撞试验

试验前,测量MOV的压敏电压。

在下列条件下,按GB/T 2423.6-1995规定进行碰撞试验:

2

——峰值加速值:400m/s;

15

GB/T ××××—××××

——标称脉冲持续时间:6ms;

——碰撞次数:x、y、z三个方向各4000次。

环境试验后,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有开裂、接焊处不应有松动等现象; ——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。 7.5.3 温度变化试验

试验前,测量MOV的压敏电压。

在下列条件下,按GB/T 2423.22-2002试验Na规定进行温度变化试验: ——低温:-40℃; ——高温:+85℃; ——转换时间:< 10s; ——暴露试验时间:30min; ——循环数:5个。

环境试验后,试品应在室温下恢复1h~2h,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有开裂、接焊处不应有松动等现象,且标志清晰; ——实测压敏电压的变化率不应超过±5%。 7.5.4 气候顺序试验

试验前,测量MOV的压敏电压。 按规定进行下列气候顺序试验。

a) 按GB/T 2423.2-2008试验Bb规定进行高温试验。试验温度为+85℃,持续时间为16h。 b) 按GB/T 2423.4-2008规定进行1次24小时循环交变湿热试验。试验严酷程度为b,交变方式1。 c) 按GB/T 2423.1-2008试验Ab规定进行低温度试验。试验温度为-40℃,持续时间为2h。

d) 重复试验b)进行6次24小时循环交变湿热试验。前5次的气候类型为-/-/56,最后1次的气候类型为-/-/21。

注:在上述气候顺序试验中,任何两个试验之间的允许间隔时间最多72h,但是,试验b)结束以后,应立即进行试验c)。

环境试验后,试品应在室温下恢复1h~2h,检查试品的外观;测量试品的压敏电压;绝缘型MOV还应测量绝缘电阻,按7.6.1进行耐电压试验。应满足:

——外表不应有开裂、接焊处不应有松动等现象,且标志清晰; ——实测压敏电压变化不应超过±10%; ——绝缘电阻不应小于100MΩ; ——耐电压试验不应击穿和闪络。 7.5.5 恒定湿热试验

试验前,测量MOV的压敏电压。

试验分为两组:一组试验时不施加电压;另一组试验时施加最大连续工作电压。 在下列条件下,按GB/T 2423.3-2006规定进行恒定湿热试验: ——试验持续时间:21天; ——试验温度:+40℃; ——相对湿度:93%。

环境试验后,试品应在室温下恢复1h~2h,检查试品的外观,测量试品的压敏电压;绝缘型MOV还应测量绝缘电阻。应满足:

——外表不应有开裂、接焊处不应有松动等现象,且标志清晰; ——实测压敏电压变化不应超过±10%; ——绝缘电阻不应小于100MΩ。

16

GB/T ××××—××××

7.5.6 元件抗溶剂试验

试验前,测量MOV的压敏电压。

在下列条件下,按GB/T 2423.30-1999规定进行元件抗溶剂试验: ——溶剂:GB/T 2423.30-1999中3.1.1规定; ——溶剂温度:23±5℃;

——方法:方法2(不经过擦拭)。

环境试验后,试品应在室温下恢复不少于4h,检查试品的外观,测量试品的压敏电压,应满足: ——外表不应有损伤;

——实测压敏电压变化不应超过±5%。 7.6 绝缘型MOV的附加试验 7.6.1 耐电压试验

试验采用金属球法。首先,将MOV非绝缘部分用绝缘材料包起来,然后,把包好的MOV整个放在一个装有直径1.6mm±0.2mm的金属小球的盒中,仅使引出端伸到外面,在金属小球中插入一个电极,所有伸到外面的引出端连在一起作为另一个电极。

在上述两电极之间施加规定的试验电压60s±5s。试验开始时,施加的电压不大于规定值的一半,然后在5s内将电压升至规定值。

试验电压的电源应能输出至少0.2A的短路电流,当输出回路的电流少于100mA时,变压器的过电流脱扣装置不应动作。

除非另有规定,低压型MOV施加的电压有效值为1200V;高压型MOV施加的电压有效值为2500V。 试验过程中,不应发生击穿和闪络。 7.6.2 绝缘电阻试验

试验采用7.6.1规定的金属球法。在两电极之间施加500V±50V的直流电压1min后,并在该电压下读取绝缘电阻值,应满足:

——正常工作条件下: ≥1000MΩ; ——气候顺序试验后:≥100MΩ; ——恒定湿热试验后:≥100MΩ。 7.6.3 着火危险性试验 7.6.3.1 灼热丝试验

塑料外壳或环氧树脂封装的绝缘型MOV,在下列条件下,按GB/T 5169.10-2006规定在1只试品上进行试验:

——灼热丝温度:850℃±15K; ——灼热丝施加点:试品侧面; ——持续时间:30±1s。 试验时,施加灼热丝一次。

试验时,试品被试表面处于垂直位置。

如果符合下列要求,可认为试品通过灼热丝试验: ——没有可见的火焰,也没的持续的辉光;

——在灼热丝移开后,试品上的火焰或辉光在30s内自行熄灭。 此外,滴落物不应点燃铺底面巾纸。 7.6.3.2 针焰试验

绝缘涂敷的绝缘型MOV,在下列条件下,按GB/T 5169.5-2008规定在1只试品上进行试验: ——火焰施加点:涂敷表面; ——燃烧持续时间:5s。

如果符合下列要求,可认为试品通过针焰试验: ——试品无火焰和灼热;

17

GB/T ××××—××××

——在移开针焰后,试品的火焰或灼热在30s内自行熄灭。 8 检验规则

8.1 试验分类

MOV的试验分为: ——型式试验; ——例行试验; ——逐批抽样试验; ——周期试验; ——验收试验。 8.2 型式试验

型式试验的目的是用来确定已定型的MOV典型性能,并用来证明它符合本标准要求。试验完成后一般不需要再重复进行试验,但当配方和工艺发生改变以致影响产品的性能时,应重复做相关项目试验。

制造方应提供在尽可能短的时间内生产的三个批次的试验批产品,在此期间,制造工艺应无大的变化。试品从试验批产品中随机抽取。

型式试验按表2进行,除非另有规定,每个试验组别用三个试品。在任何试验组别中,试验按表2规定的次序进行,试验组别的顺序可改变。

如果所有试品通过试验组别,那么MOV对这个试验组别是合格的。在试验组别中有二个或多个试品没有通过试验,则MOV不符合本标准。 除非另有规定,如果有一个试品没有通过一项试验,该试验项目及同一试验组别中前面几项可能影响该试验结果的试验项目,应用三个新试品重新进行该组别试验,但是这一次不允许有任何试品试验失败。

如果制造厂同意,同一组试品可以用于多于一个试验组别。

表2 型式试验项目

试验 组别 外观和尺寸 电容量 压敏电压 1 直流漏电流 交流漏电流 视在功率 电压保护水平 2 耐电压试验 标志的耐久性 3 绝缘电阻试验 最大热稳定电压 引出端强度 耐焊接热的能力 伏安特性 恒定湿热试验 引出端可焊性 温度变化 碰撞试验 振动试验 气候顺序试验 上限工作温度耐久性 试验项目 技术要求 6.1.1 6.2.4 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.5 6.2.6 6.5.1 6.1.2 6.5.2 6.2.9 6.3.1 6.3.3 6.2.14 6.4.5 6.3.2 6.4.3 6.5.2 6.4.1 6.4.4 6.2.13 试验方法 7.2.1 7.3.4 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.5 7.3.6 7.6.1 7.2.2 7.6.2 7.3.9 7.4.1 7.4.3 7.3.14 7.5.5 7.4.2 7.5.3 7.5.2 7.5.1 7.5.4 7.3.13 18

4 5 6 7 8 9 GB/T ××××—××××

着火危险性试验 元件抗溶剂试验 暂时过电压(TOV)耐受时间特性 最大热脱扣电流 最小动作电流 6.5.3 6.4.6 6.2.10 6.2.11 6.2.12 7.6.3 7.5.6 7.3.10 7.3.11 7.3.12 10 11 12 8.3 例行试验 出厂的每只MOV按表3的规定进行试验。如果MOV不满足表3中所规定的任何一项要求,则此MOV认为不合格。

表3 例行试验项目 序号 1 2 3 4 压敏电压 直流漏电流 交流漏电流 电压保护水平 试验项目 技术要求 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.6 试验方法 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.6 8.4 逐批抽样试验 逐批抽样试验以生产批次为单位,按一定比例抽取试品。

同一生产批是指采用相同的瓷料配方、原材料批次、产品结构(主要是指MOV单位厚度压敏电压、名义直径绝缘封装等)和生产工艺,在同一生产线以及连续的生产周期内(一个月内)所生产的产品。符合上述条件的几种不同压敏电压的产品,可视为同一生产批,不同压敏电压的MOV原则上采用以下分组方式:

表4 按标称压敏电压分组 标称压敏电压 Vn ≤82 V 82V 1000V 抽样试验项目见表5。在任何试验分组中,试验按表5规定的次序进行,试验组别的顺序可改变。

表5 逐批抽样试验项目

检验分组 A1 外观和尺寸 电容量 压敏电压 A2 直流漏电流 交流漏电流 视在功率 B1 标志的耐久性 引出端可焊性 电压保护水平 B2 B2 冲击耐受能力 耐电压试验 温度—电压应力稳定性 试验项目 技术要求 6.1.1 6.2.4 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.5 6.1.2 6.3.2 6.2.6 6.2.7 6.5.1 6.2.8 试验方法 7.2.1 7.3.4 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.5 7.2.2 7.4.2 7.3.6 7.3.7 7.6.1 7.3.8 S-2 1.0 % S-2 1.0 % S-3 2.5 % I 0.65 % 检验水平 IL II 合格质量水平 AQL 1.0 % 8.5 周期试验 为了控制产品质量,对于生产的产品按规定的时间间隔作1次周期试验,长期停产后恢复生产时应

19

GB/T ××××—××××

作周期试验。

周期试验是从正常生产的产品中抽取,按表6进行。在任何试验分组中,试验按表6规定的次序进行,试验组别的顺序可改变。

表6 周期试验项目 试验 分组 C1 样品大小和合格判定数 试验项目 技术要求 试验方法 7.3.10 7.3.13 7.6.3 7.5.6 7.4.1 7.5.3 7.5.2 7.5.1 7.5.4 7.5.5 7.6.2 7.3.9 7.4.3 7.3.11 7.3.12 12 12 周期(月) 样本大小 合格判定数 p 暂时过电压(TOV)耐受时间特性 6.2.10 上限工作温度耐久性 6.2.13 6.5.3 6.4.6 6.3.1 6.4.3 6.5.2 6.4.1 6.4.4 6.4.5 6.5.2 6.2.9 6.3.3 6.2.11 6.2.12 3 n 6 8 (2) (2) 7 c 1 C2 着火危险性试验 元件抗溶剂试验 0 C3-A 引出端强度 温度变化 碰撞试验 振动试验 气候顺序试验(C3-A、C3-B试品) 恒定湿热试验 绝缘电阻试验 最大热稳定电压 耐焊接热的能力 最大热脱扣电流 最小动作电流 0 C3-B C3 C4 D1 D2 D3 D4 12 12 12 12 12 6 6 6 13 8 8 8 5 5 0 1 1 0 0 0 0 8.6 验收试验 逐批抽样试验合格不超过三个月的产品,可直接引用抽样试验的结果,超过三个月的产品,对部分试验项目应重新检验,试验项目按制造厂和用户的协议进行

20

GB/T ××××—××××

附 录 A

(规范性附录)

冲击波形

本标准涉及了3种冲击电流波形和一种冲击电压波形。 A.1 术语

A.1.1 冲击电流值 peak value of impulse current

冲击电流通常是用峰值来表示。在某些试验电路中,冲击电流波形上可能存在有过冲或振荡,假如这种振荡的峰值符合附录A的规定,冲击电流可通过振荡曲线所划的一条平滑曲线来表示。 A.1.2 视在波前时间T1 Virtual front time

冲击电流的视在波前时间T1,是指冲击电流从峰值的10% 到90%的时间间隔的1.25倍。如果波前有振荡,则10%和90%的点应当根据通过这些波前振荡所划的平均曲线来确定,波前振荡的峰值要小于平均曲线的±5%。

A.1.3 视在原点O1 Virtual origin

冲击电流的视在原点O1是指电流达到峰值的10%这一点以前的0.1×T1的时刻。对于线性扫描的波形图来说,该点是指通过波前的10%和90%的点所作的直线与x轴的交点。 A.1.4 视在半峰值时间T2 Virtual time to half-value

冲击电流的视在半峰值时间T2是指从视在原点到波尾上电流第一次下降到半峰值的时间间隔。 A.1.5 视在总宽度TT Virtual total duration

冲击电流的视在总宽度TT是指电流值大于峰值的10%的持续时间。 A.1.6 视在峰值宽度TD Virtual duration of the peak

方波冲击电流的视在峰值宽度TD是指电流值大于峰值的90%的持续时间。 A.1.7 静电放电(ESD) electrostatic discharge

具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。 A.1.8 脉冲群 burst

数量有限且清晰可辨的脉冲序列或持续时间有限的振荡。 A.2 8/20冲击电流波

用两个数字的组合表示,第一个数字代表视在波前时间T1,第二个数字代表视在半峰值时间T2,单位为μs,记为T1/T2,符号“/”无数学意义。

图A.1 8/20冲击电流波形

21

GB/T ××××—××××

波形容许偏差不应超过下列要求:

冲击电流值:±10%

视在波前时间T1:±10% 视在半峰值时间T2:±10%

在冲击峰值附近,允许小的过冲或振荡,但是单个幅值不应超过其峰值的5%。当电流下降到零后,反极性的振荡幅值不应超过峰值的20%。 A.3 2ms方波

方波用视在峰值宽度TD来表示。

图A.2 方波电流波形

波形容许偏差不应超过下列要求: 冲击电流值:0%—+20%

视在峰值宽度TD:0%—+20%

允许有过冲或振荡,但其单个幅值不应超过其峰值的10%。方波视在总宽度TT应大于视在峰值宽度TD的1.5倍,且反极性的振荡幅值要限制到峰值的10%。 A.4 静电放电脉冲波

A.4.1 试验等级

试验采用直接接触放电的试验方法。表A.1给出静电放电试验时,试验等级的优先选择范围。

表A.1

试验等级 1 2 3 4 5 开路试验电压/kV 2 4 6 8 15 A.4.2 静电放电发生器

图A.3示出一种静电放电发生器电路原理简图。

22

GB/T ××××—××××

K

元件:

Rc——充电电阻; Cs——储能电容器; Rd——放电电阻; K——放电开关。

图A.3 静电放电发生器简图

发生器中放电回路的电缆应尽可能短,一般长为1mm,其构成应使发生器输出电流波形满足要求。它应有足够绝缘以防止在静电放电试验期间放电电流不通过试品而流向其它导电表面。 A.4.2 静电放电脉冲波形

图A.4为静电放电脉冲电流的典型波形。

图A.4 静电放电脉冲电流的典型波形

静电放电脉冲电流波形参数应满足表A.2的规定。

表A.2 波形参数 试验 等级 1 2 3 4 5 开路电压 kV 2 4 6 8 15 第一个峰值电流 A 7.5±10% 15±10% 22.5±10% 30±10% 56.3±10% 电流上升时间tr ns 0.7~1 0.7~1 0.7~1 0.7~1 0.7~1 在30ns时的电流 A 4±20% 8±20% 12±20% 16±20% 30±20% 在60ns时的电流 A 2±20% 4±20% 4±20% 8±20% 15±20% 静电放电电流测量应采用1GHz带宽的测量仪器,带宽较窄,则意味着上升时间和第一个电流峰值测量受到限制。

静电放电发生器应在规定的时间内,按照规定的程序进行校准。

23

GB/T ××××—××××

A.5 脉冲群

脉冲群是用于模拟切断感性负载时,继电器触点等弹跳,或高频电力电子开关工作时所产生的过电

压。

A.5.1 试验等级

表A.3列出脉冲群试验时应优先采用的试验等级。

表A.3 脉冲群试验等级

试验等级 开路电压峰值 kV 0.5 1 2 4 8 I 5 5 5 5 5 重复频率 kHz II 100 100 100 100 100 1 2 3 4 5 A.5.1 脉冲群发生器 发生器的电路简图在图A.5中给出。经由挑选的电路元件Cc,Rs,Rm和Cd使发生器在开路和接50Ω阻性负载的条件下产生一个快速瞬变。发生器的有效输出阻抗应为50Ω。

直流高压电源

元件:

Rc——充电电阻; Cc——储能电容器;

Rs——脉冲持续时间形成电阻; Rm——阻抗匹配电阻; Cd——隔直电容。

图A.5 脉冲群发生器简图

A.5.2 脉冲群波形

图A.6为脉冲群电压的典型波形。

24

GB/T ××××—××××

图A.6 脉冲群电压的典型波形

脉冲群波形参数应满足表A.3的规定。

表A.3 波形参数 试验 开路电压峰值 脉冲群持续时间ms 脉冲群周期 等级 kV I II ms 1 0.5 15±20% 0.75±20% 300±20% 2 1 15±20% 0.75±20% 300±20% 3 2 15±20% 0.75±20% 300±20% 4 4 15±20% 0.75±20% 300±20% 5 8 15±20% 0.75±20% 300±20% 图A.7为脉冲群单个电压脉冲的典型波形。

图A.7 脉冲群单个电压脉冲的典型波形

单个脉冲波形容许偏差不应超过下列要求: 视在波前时间T1:5ns±30% 半峰值持续时间:50ns±30%

25

GB/T ××××—××××

附 录 B

(规范性附录)

测量SMD型MOV时的安装方法

B.1 安装实例

图B.1示出了SMD型MOV安装方法的一个实例。

环氧树脂玻璃层印制线路板 1.6±0.19 * 单位:mm

注:*这个导体可以省去,或用作保护电极。

图B.1 测量SMD型MOV时的安装方法

B.2 基板要求

SMD型MOV应安装在适当的基板上,基板材料通常是1.6mm厚的环氧树脂玻璃层印制板,安装的方法取决于MOV的结构。

基板上应有适当间距的金属化焊区,以便安装SMD型MOV,并保证与其端头的电气连接。 B.3 波峰焊接

当使用波峰焊时,应采用一种适当的粘合剂,以便在焊接前将元件固定在基板上。 采用一种合适的能保证工艺一致性的装置,将粘合剂点在基板的导电带之间。

用镊子将SMD型MOV放在粘合剂点上,注意防止将粘合剂粘附在导体上,且SMD型MOV不会移位。 将安装有SMD型MOV的基板在100℃ 的加热炉中保持15min。

基板放入波峰焊接设备中进行焊接。该设备的预热温度80℃~130℃,焊槽温度235~260℃,焊接时间不得超过5s±0.5s。

再重复一次焊接操作(总共循环2次)。 将基板在适当的溶剂中清洗3min。

26

GB/T ××××—××××

B.4 回流焊

当使用再流焊时,安装步骤如下:

a)使用预成型的或膏状的焊料。该焊料应为含银大于2%的铅—锡共熔焊料,并带有符合要求的非活性焊剂。当SMD型MOV的结构能防止焊料溶蚀时,可用铅含量60%、锡含量40% 或 铅含量63%、锡含量37%的铅—锡焊料。若使用预成型的或膏状的无铅焊料,成份为Sn含量96.5%、Ag含量3.0%、Cu含量0.5% ,或由它派生出来的焊料,其中所带的焊剂应符合相关标准。

b)将SMD型MOV跨置在试验基板的金属化焊区上,以保证MOV与基板焊区之间的电气连接。 c) 然后将基板放入适当的加热装置(熔融焊料,加热板,隧道炉等),该装置的温度应保持在215℃~260℃,直到焊料熔化和再流,形成一个均一的焊接结合为止,但不得超过10s.

注1:应采用适当的溶剂将焊剂清洗干净。在以后的处理中都应注意避免污染。小心保持试验箱和试验后测量时的清洁。

注2:若采用气相焊,可采用同样的方法和与之相适应的温度。

27

GB/T ××××—××××

附 录 C

(规范性附录)

MOV伏安特性的数学确定法

C.1 拟合试验数据

在1A到2In冲击电流范围内,大约按电流对数值的等差值原则,选取7个冲击电流值,测量试品在各每个试验电流IP(单位:A)下的限压电压Ucla(单位:V),每次试验后应使试品恢复到室温,方可进行下一次试验。

将各个试验电流换算成相应的对数值,记为xi =lg(IP),式中:i为1-7的自然数。同样,也将各个试验电流下相应的限压电压算成对数值,记为yi =lg(Ucla) C.2 多项式回归拟合

采用二阶多项式回归拟合方程,即:

yAB1xB2x2„„„„„„„„„„„„„„„„(C.1)

利用上述试验数据,根据最小二乘估计原理,确定式C.1中的常数A、B1、B2,也可利用软件Origin Pro.7.5的多项式回归拟合功能进行数据拟合确定式C.1中的常数A、B1、B2。 C.3 脉冲伏安特性方程

取式C.1的反对数,可获得试品的脉冲伏安特性方程,即:

Ucla10AIP(B1B2lgIP)„„„„„„„„„„„„„„„„(C.2)

28

GB/T ××××—××××

附 录 D

(资料性附录) MOV故障与失效模式

D.1 劣化故障模式

在这一模式中,MOV的实测压敏电压低于初始值的90%。应注意,试验电流的大小、电流的纹波等会影响失效的评价,推荐的典型试验电流为直流1mA。 D.2 短路故障模式

在这一模式中,MOV两电极之间,至少有一个导通链上的绝大部分晶界势垒被短路或消失。此时,MOV的实测压敏电压低于初始值的90%,且直流电压非线性指数α永久性地小于3。

短路失效模式的物理现象是电阻体上形成一个烧穿孔,这种烧穿孔通常是由强的宽波脉冲电流或工频电流向电阻体的薄弱点集中而形成的热击穿;或者因高电压击穿或闪络在两电极之间形成一个沿面导电桥。在短路失效模式中,当两电极之间有足够高的电压时,烧穿孔或导电桥通常处在电弧放电状态,熄弧以后的冷态电阻差别极大,从几欧到几MΩ。 D.3 高限制电压失效模式

在这一模式里,在相同电流下测量的MOV限制电压大于失效前的110%。 D.4 漏电流爬升失效模式

在这一模式中,MOV在固定电压下的漏电流或有功功耗随时间持续上升。

漏电流爬升可能是电阻体内部劣化的表现,也可能是侧面电化学过程的表现。 D.5 电极层烧蚀故障模式

在这一模式中,MOV的部分电极层被烧蚀。

电极层烧蚀现象,一般出现在引线(引片)周围,它通常是由高峰值的窄波电流引起的,有时不能通过常规电参数测量来发现电极层烧蚀现象,而要去掉封装层才能看到。 D.6 电阻体破裂故障模式

在这一模式中,MOV电阻体因高峰值的冲击电流作用而出现裂纹,或破裂成碎片,或者绝缘涂敷层开裂。

29

GB/T ××××—××××

附 录 E

(资料性附录) 标准涉及有关符号汇总

符号 MOV Vn β α Il Ilr Ps Pr Ucla UP Rcla Uc Uc.AC Uc.DC Rap Ust TOV Idis Iop Kct Imax In 名称或含义 金属氧化物压敏电阻器 标称压敏电压 电流非线性指数 电压非线性指数 漏电流 电阻性漏电流 视在功率 功耗 限制电压测量值 电压保护水平 限压比 最大持续运行电压 最大持续运行交流电压 最大持续运行直流电压 额定加压比(荷电率) 最大热稳定电压 暂时过电压 最大热脱离电流 最小动作电流 电压老化系数 最大放电电流 标称放电电流 MOV电路符号 SMD Vn(max) Vn(max) Vnm Utov 表面贴装元件 标称压敏电压上限值 标称压敏电压下限值 实测压敏电压 暂时过电压值 4.4 7.3.6 7.3.8 7.3.9 7.3.10 参考条款 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.2.1 3.2.2 3.2.4 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.2 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.4.1 3.4.2 3.6

30

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容